JP2991823B2 - 液晶ポリマーの表面の改良方法 - Google Patents
液晶ポリマーの表面の改良方法Info
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Description
填剤添加の液晶ポリマー(時には、以後LCPと呼ぶこ
とがある)から作られた物品の表面を改良する方法に関
する。
る。これらは、通常、芳香族ジオール、例えば、レゾル
シノール、ハイドロキノン、ビスフェノールAなどと芳
香族ジカルボン酸、例えば、テレフタル酸およびイソフ
タル酸の異方性エステルである。通常、2つの異なるジ
オールまたは2つの異なるジカルボン酸を使用して、こ
のようなエステルをつくる;そして、しばしば、ヒドロ
キシカルボン酸、例えば、4−ヒドロキシ安息香酸をそ
れらの出発物質と共重合する。典型的なLCPは、コン
ノリイ(Connolly)への米国特許第4,66
4,972号;ジャックソン(Jackson)らへの
米国特許第4,242,496号およびジャックソン
(Jackson)らへの米国特許第4,360,65
8号に記載されている。
であり、きわめてすぐれた機械的性質、ことに高い引張
り強さ、モジュラス、および加熱たわみ温度により特徴
づけられ、そして約300〜400℃において容易に溶
融加工できる。それらはとくに物品、例えば、種々の構
造/機械的構成成分および電気/電子部品に適する。L
CPの典型的な応用は、例えば、回路盤、電子コネクタ
ー、および自動車ののための高温のフードの用途を包含
する。
非添加およびわずかに充填剤添加のLCPから作られ
た、溶融製作された(すなわち、押出および成形され
た)物品は、それらの表面層が、摩耗力が非常にわずか
であるときでさえ、非常に摩耗されやすいという、重大
な欠点を有する。本発明の開示に関して、表現「わずか
に充填剤添加」は、LCP組成物が少量の、通常約5重
量%以下の充填剤を含有することを意味する。このよう
な溶融製作された物品は、輝いた表面を有することによ
って特徴づけられる。表面層の剥離は、それがこすられ
るか、あるいは摩擦を受けるとき、非常に容易に起こ
る。成形されたLCP物品の表面が剥離する傾向がある
とき、表面仕上、例えば、塗装またはコーティングは損
傷に非常に感受性である。LCP表面を他の表面に結合
する場合、結合した表面は剥離する傾向がある。LCP
物品が銅めっきしなくてはならない回路盤のための支持
体であるとき、平凡は問題が電子の応用において起こ
る。「剥離しうる」LCPの上部層と一緒に銅めっきし
た表面はLCP支持体から剥がれ、劣った機械的または
電子的接触を生ずる。
改良は必要であるが、この問題を実際に説明しそして解
決する方法は開示されてきていないことが、長い間認め
られて来ている。
び液晶ポリマーの重量に基づいて0〜約5重量%の充填
剤から本質的に成る組成物から溶融製作された物品の表
面を改良する方法が提供され、ここで最初剥離しやすい
改良すべき前記表面を研磨して少なくとも約0.01m
m、好ましくは少なくとも0.025mm、ことに少な
くとも0.05mmの表面厚さを除去し、これにより前
記表面は平滑艶消仕上を獲得し、そしてもはや剥離しな
い。
加」はポリマーが固体の充填材料を含有しないことを意
味する。液晶ポリマーは、常態で周囲温度において液体
である物質、例えば、可塑剤であるか、あるいはLCP
の加工温度において液体である物質、例えば、いずれの
場合においても充填剤でない、加工助剤として少量で存
在することがあるモノマーまたはポリマーの添加剤を含
有する。
リマーの性質を変更または改良する固体の物質であると
理解される。通常、充填剤は無機であるが、無機である
必要はなく、そして、例えば、炭酸カルシウム、二酸化
チタン、タルクおよび種々の顔料のような物質を包含す
る。
で、用語「から本質的に成る」は、液晶ポリマーおよび
存在する充填剤に加えて、組成物は、また、少量の本発
明の操作性悪影響を及ぼさない他の成分を含有すること
ができることを意味する。このような追加の成分は、例
えば、充填剤として使用もの以外の、可塑剤、溶融加工
助剤、安定剤、酸化防止剤、および顔料であることがで
きる。
は、研磨粒子の流れにより。それらの粒子は任意の適当
な流体により推進することができるが、最も普通には空
気推進である。他の流体は、水、水蒸気、空気以外の気
体(例えば、窒素)、油などを包含する。次いで、本質
的に、本発明の方法は、よく知られている作業、例え
ば、サンドブラスチングまたはグリットブラスチングを
包含するが、種々の研磨粒子を使用することができる。
剥離性の層の研磨の結果として得られる平滑艶消仕上は
視的観察により容易に見ることができるが、これは個人
の視的鋭敏さに依存する多少主観的試験であることがあ
る。しかしながら、初期の輝いた表面が完全に消失しそ
して艶消表面により置換されるときを決定する、任意の
便利な計器的方法、必要に応じて、使用することができ
る。いずれの場合においても、LCP表面の十分な厚さ
が除去されると、本発明の要約に記載したように、結果
は一般に満足すべきものである。艶消表面の生成に要求
されるより有意に多い物品の表面を除去することは、物
品の寸法を許容されえない程度に変化させることがある
ので、望ましくない。これは、それにもかかわらず、本
発明の操作性に障害にならないであろう。実験におい
て、非剥離性の表面はわずかに0.01mmの厚さの除
去後に得られそして、試験を除去された0.14mmの
厚さで停止するまで、材料の連続的厚さを除去している
とき、新しい表面は非剥離性に止まったことが発見され
た。
もはや剥離しないことは、完全に予期せざることであ
る。換言すると、LCP表面の剥離する傾向は、表面が
何らかの特定の処理を受けるか否かにかかわらず、LC
Pに固有のものであり、そしてその処理がLCP材料の
より深く到達してさえ、持続するであろうことが通常期
待されるであろう。しかも、このような期待と反対に、
新しく露出した表面はもはや剥離しないので、この方法
により達成される改良は永久的である。
さに依存し、材料が硬くなればなるほど、表面に所望の
仕上に付与するために要求される圧力はより高くなる。
もちろん、同一の所望の結果は、また、より低い圧力に
おいて達成されるが、これはより長い時間を必要とする
であろう。しかしながら、柔らかいLCPを使用して加
工するとき、高い圧力の使用は製作された物品をひどく
研磨する傾向があり、そして多少のコア材料を除去する
であろう。所望のレベルの表面研磨において、製作され
た物品の基本的寸法は、すべての実際の目的のために、
変化しないので、物品は意図する応用において満足すべ
き性能を発揮することができる。
されるであろうが、高温は、それがLCPの軟化点より
低いかぎり、使用することができる。
き、LCP表面を研磨するために十分に硬い、任意の粒
子であることができる。粒子が小さいほど、処理後生ず
る表面はより平滑になるであろう。サンドに加えて、本
発明の方法において適当な他の典型的な研磨材料は、ガ
ラスビーズ、粉末状の石または大理石、粉末状の骨、お
よび均一なコントロールされた研磨を達成することがで
きる、任意の他の粒状材料を包含する。それらの材料の
好ましい粒子サイズは、なかでも、このような粒子の固
有の硬さならびに特定のLCP材料の固有の硬さに依存
し、LCP表面が硬いほど、好ましくは研磨粒子もまた
硬い。通常の粒子サイズは通常約50〜200メッシュ
(0.297〜0.074mm)、好ましくは70〜1
00メッシュ(0.210〜0.149mm)である
が、これらの範囲は臨界的ではない。通常、処理すべき
LCP表面の硬さ、研磨粒子の硬さ、噴射の圧力、およ
び所望の結果を達成するために要求される時間を包含す
るパラメーターの完全性により案内されるであろう。パ
ラメーターの最適な組み合わせは、当業者により、2ま
たは3回の実験を実施することによって容易に確認する
ことができる。ブラスト−n−コーポレーション(Bl
ast−n−Corporaton)、ミゾリー州ワシ
ントン、により販売されている、大きさ「801−20
8」のガラスビーズはこの目的のためにきわめてすぐれ
た研磨材料であることが発見された。
な応用の1つは、電子構成成分、例えば、導電性層(通
常、金属層)が支持体へ結合される、回路板などの製作
のためのLCP支持体の調製であろう。LCP支持体の
グリットブラスチングは、LCP支持体への導電性層の
結合を改良し、こうして電気的接触を改良し、そして構
成成分の通常の寿命を延長する。
態様の代表例により例示する。各実施例において、研磨
により除去された表面厚さの量は約0.05mmであっ
た。
0トンのドーン(Dorn)射出成形機で、LCPから
成形し、ここでLCPは、コンノリイ(Connoll
y)への米国特許第4,664,972号の実施例2C
に記載するように、26.7モル%のt−ブチルハイド
ロキノンおよび6.7モル%の4,4’−ビスフェノー
ルと33.3モル%のテレフタル酸および33.3モル
%のp−ヒドロキシ安息香酸との縮合によりつくった。
フェンダーを選択し、そしてゼロ(Zero)ブランド
のブラスト−n−ピーン(Blast−n−Peen)
機により552kPaの圧力の圧縮された空気により噴
射される大きさ「801−208」のガラスビーズでグ
リットブラスチングした。もとの光沢のある仕上は均一
に除去され、そして平滑艶消仕上が残った。手で摩擦し
たとき、研磨材料で噴射仕上しなかったフェンダーの場
合である剥離または離層は、存在しなかった。噴射仕上
げしたフェンダーは、アクリル噴霧用エナメルで均一に
仕上げられた部品に、非常によく塗装することができ
た。噴霧用エナメルは、85重量%の次のような揮発性
物質を含有した: ケトン、エステル、およびアルコール 15% 芳香族および脂肪族の炭化水素 16% 塩化メチレン 27% 脂肪族炭化水素の噴射剤 27%.実施例2 セラニーズ・コーポレーション(Celanese C
orporation)から名称ベクトラ(Vectr
aR)A900販売されている商業的LCPから射出成
形した、2本の引張り棒、1.25×0.3×16.5
cm、を、実施例1におけるのと同一の機械で同一のタ
イプのガラスビーズで噴射仕上げした。この場合におけ
る空気の圧力は、この特定のLCPの表面は柔らかかっ
たために、414kPaに減少しなくてはならなかっ
た。すぐれた非剥離性の艶消仕上がこの場合において容
易に達成された。
るように、20モル%のt−ブチルハイドロキノン、5
モル%のビスフェノールA、25モル%のテレフタル酸
および50モル%のp−ヒドロキシ安息香酸からつくっ
たLCP2から射出成形した2つのプラック、12.5
×12.5cm、を、実施例1に前述したのと同一の装
置を使用して同一の条件下に噴射仕上し、ここで一方の
プラックの底の半分の表面および他方のプラックの右半
分の表面のみを噴射仕上げした;それらのプラックの残
りの半分は未処理であった。これらは長方形のプラック
であるが、各々は、上部と考えられる1つのへりに結合
した、多少のゲートおよびスプルーのポリマーを有して
いたので、底の半分および右の半分は上部の半分および
左の半分と区別された。
(Scotch Magic Tape)No.31
0、3Mコーポレーション]の2つの1.88cm幅の
片を、成形機械方向に各プラックに適用した。1つの片
を未処理側にそして1つを研磨処理した側に、2.27
kgのローラーで3回ローリングすることによって、適
用した。5分後、テープを手でほぼ2.5cm/秒の速
度で剥がした。各プラックの噴射仕上げした側はテープ
除去の可視の作用をを示さなかったが、各プラックの未
処理側はひどく損傷した。
ープ[パーマセル(Permacel)、ニュー・ブラ
ンスウィック(New Brunsswick)、ニュ
ージャージイ州]を使用して反復した。結果は同様であ
るが、未処理表面への損傷は程度が少なかった。
lex bar)を、次の組成(モル%)を有するLC
P3およびLCP4の各1つから射出成形した。
ロキノン、1.7%のビスフェノールA、33.3%の
テレフタル酸、および33.3%のp−ヒドロキシ安息
香酸。
キノン、47.5%のテレフタル酸、および5%のp−
ヒドロキシ安息香酸。
するようにガラスビーズで噴射仕上したが、残りの5本
は未処理のままであった。それらの物理学的性質をAS
TM規格D−790に従い決定した。次の結果が得られ
た。
ングしたLCP試験バーの機械的性質は未処理試験バー
のそれらに非常に密室したので、剥離性LCP層の除去
はこの処理を受けた物品の機械的性質に悪影響を及ぼさ
ないと安全に結論することができる。
ある。
量に基づいて0〜約5重量%の充填剤から本質的に成る
組成物から溶融製作された物品の表面を改良する方法で
あって、最初剥離しやすい改良すべき前記表面を研磨し
て少なくとも約0.01mmの表面厚さを除去し、これ
により前記表面は平滑艶消仕上を獲得し、そしてもはや
剥離しないことを特徴とする方法。
くとも0.025mmである上記第1項記載の方法。
くとも0.05mmである上記第1項記載の方法。
成される上記第1項記載の方法。 5、研磨粒子が約0.297〜0.074mmの平均大
きさを有する上記第4項記載の方法。
mmの平均大きさを有する上記第5項記載の方法。
き支持体であり、コーティングされた支持体が電子構成
成分として働く上記第1または2項記載の方法。
項記載の方法。
ングを適用すべき支持体であり、コーティングされた支
持体が電子構成成分として働く上記第4項記載の方法。
9項記載の方法。
Claims (1)
- 【請求項1】 液晶ポリマーおよび液晶ポリマーの重量
に基づいて0〜約5重量%の充填剤から本質的に成る組
成物から溶融製作された物品の表面を改良する方法であ
って、最初剥離しやすい改良すべき前記表面を研磨して
少なくとも約0.01mmの表面厚さを除去し、これに
より前記表面は平滑艶消仕上を獲得し、そしてもはや剥
離しないことを特徴とする方法。
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